JPH0118264B2 - - Google Patents
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- JPH0118264B2 JPH0118264B2 JP55184877A JP18487780A JPH0118264B2 JP H0118264 B2 JPH0118264 B2 JP H0118264B2 JP 55184877 A JP55184877 A JP 55184877A JP 18487780 A JP18487780 A JP 18487780A JP H0118264 B2 JPH0118264 B2 JP H0118264B2
- Authority
- JP
- Japan
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- ignition
- plasma
- engine
- spark
- plasma ignition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P9/00—Electric spark ignition control, not otherwise provided for
- F02P9/002—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
- F02P9/007—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by supplementary electrical discharge in the pre-ionised electrode interspace of the sparking plug, e.g. plasma jet ignition
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、エンジンの点火装置に関するもので
ある。
ある。
一般に、吸気の充填量が急増する運転領域では
燃焼温度も上昇して大気汚染の一因となるNOx
の発生量が増加することはよく知られており、と
くに市街地モードで使用頻度の高い加速運転にお
いてNOxが多量に発生する問題がある。
燃焼温度も上昇して大気汚染の一因となるNOx
の発生量が増加することはよく知られており、と
くに市街地モードで使用頻度の高い加速運転にお
いてNOxが多量に発生する問題がある。
つまり、低、中負荷域の運転時においても、加
速運転に移行した段階で、燃料増量の応答遅れに
より、混合気の空燃比が一時的に理論空燃比より
リーンとなり、理論空燃比より若干リーンの状態
でNOxの発生量が最大となることから、NOxの
発生が問題となる。
速運転に移行した段階で、燃料増量の応答遅れに
より、混合気の空燃比が一時的に理論空燃比より
リーンとなり、理論空燃比より若干リーンの状態
でNOxの発生量が最大となることから、NOxの
発生が問題となる。
ところで一方、従来より特開昭55−96587号公
報に示されるように正負両電極間の点火間隙の周
囲を電気絶縁材で包囲して放電空間を形成し、こ
の放電空間に発生するプラズマ状ガスを噴孔から
燃焼室に噴出させるようにしたプラズマ点火プラ
グを備えるとともに、該プラズマ点火を、燃焼性
の良好となる高負荷運転時に停止することによ
り、エンジンの低負荷時による着火性ならびに燃
焼性を向上できるとともに、高負荷時の点火プラ
グの耐久性を向上できる利点があることが知られ
ている。
報に示されるように正負両電極間の点火間隙の周
囲を電気絶縁材で包囲して放電空間を形成し、こ
の放電空間に発生するプラズマ状ガスを噴孔から
燃焼室に噴出させるようにしたプラズマ点火プラ
グを備えるとともに、該プラズマ点火を、燃焼性
の良好となる高負荷運転時に停止することによ
り、エンジンの低負荷時による着火性ならびに燃
焼性を向上できるとともに、高負荷時の点火プラ
グの耐久性を向上できる利点があることが知られ
ている。
かかるプラズマ点火装置を備えたエンジンで
は、とくに着火性、燃焼性が悪いエンジンの低回
転低負荷運転等においてプラズマ点火の高い点火
エネルギにより悪い着火性、燃焼性を補償するこ
とができる反面、前述の如く、プラズマ点火を行
う運転領域内で、NOxの発生量が増大するよう
な加速運転時には、高い点火エネルギのためより
一層燃焼性がたかめられ、燃焼温度がより上昇し
て多量のNOxの発生を促がすといつた不具合が
ある。
は、とくに着火性、燃焼性が悪いエンジンの低回
転低負荷運転等においてプラズマ点火の高い点火
エネルギにより悪い着火性、燃焼性を補償するこ
とができる反面、前述の如く、プラズマ点火を行
う運転領域内で、NOxの発生量が増大するよう
な加速運転時には、高い点火エネルギのためより
一層燃焼性がたかめられ、燃焼温度がより上昇し
て多量のNOxの発生を促がすといつた不具合が
ある。
本発明は、かかる問題に着目してなされたもの
であつて、点火装置に通常の火花点火機能とプラ
ズマガスの噴出によるプラズマ点火機能とを併有
させ、NOxの発生がとくに問題となるエンジン
の加速運転時には、プラズマ点火を行う運転域で
あつてもプラズマガスの噴出によるプラズマ点火
機能を解除、もしくはプラズマ点火エネルギーを
減少させるようにしたエンジンの点火装置を提供
することを目的としている。
であつて、点火装置に通常の火花点火機能とプラ
ズマガスの噴出によるプラズマ点火機能とを併有
させ、NOxの発生がとくに問題となるエンジン
の加速運転時には、プラズマ点火を行う運転域で
あつてもプラズマガスの噴出によるプラズマ点火
機能を解除、もしくはプラズマ点火エネルギーを
減少させるようにしたエンジンの点火装置を提供
することを目的としている。
以下、図示の実施例に基づいて本発明をより具
体的に説明する。
体的に説明する。
図において、１は燃焼室２内でピストン３を上
下方向に往復運動させるようにしたレシプロエン
ジン、４は燃焼室２の上部を画成するシリンダヘ
ツド５に螺合固定し先端を燃焼室２内に突出させ
た通常の火花点火プラグ、６は火花点火プラグ４
とは離してシリンダヘツド５に螺合固定したプラ
ズマ点火プラグで、プラズマ点火プラグ６は、よ
く知られているように、中心電極８と外周部にね
じを切つた側方電極９とをセラミツク等の絶縁材
１０で仕切つて内部に放電空間１１を形成し、最
初中心電極８と側方電極９間に高電圧を負荷して
スパーク放電を行なつて放電空間１１を絶縁破壊
し、次いで中心電極８と側方電極９間に低電圧を
印加してプラズマ放電を行なわせ、放電空間１１
内に発生したプラズマ状ガスを噴孔１２から燃焼
室２に向けて噴出する構造を有する。
下方向に往復運動させるようにしたレシプロエン
ジン、４は燃焼室２の上部を画成するシリンダヘ
ツド５に螺合固定し先端を燃焼室２内に突出させ
た通常の火花点火プラグ、６は火花点火プラグ４
とは離してシリンダヘツド５に螺合固定したプラ
ズマ点火プラグで、プラズマ点火プラグ６は、よ
く知られているように、中心電極８と外周部にね
じを切つた側方電極９とをセラミツク等の絶縁材
１０で仕切つて内部に放電空間１１を形成し、最
初中心電極８と側方電極９間に高電圧を負荷して
スパーク放電を行なつて放電空間１１を絶縁破壊
し、次いで中心電極８と側方電極９間に低電圧を
印加してプラズマ放電を行なわせ、放電空間１１
内に発生したプラズマ状ガスを噴孔１２から燃焼
室２に向けて噴出する構造を有する。
上記火花点火プラグ４に対しては、通常の点火
回路１３を設け、バツテリ１４の正極にキースイ
ツチ１５を介して接続した点火コイル１６の１次
コイル１６ａを、エンジンの回転に同期して回転
するカム１８の回転でポイント１９をオンオフす
ることにより、オンオフし、そのオフ時点火コイ
ル１６の２次コイル１６ｂに発生する20kV程度
の高電圧を第１配電部２１を介して火花点火プラ
グ４に印加する。なお、１７は逆方向の電流を防
ぐため、２次コイル１６ｂと第１配電部２１との
間に接続したダイオードである。
回路１３を設け、バツテリ１４の正極にキースイ
ツチ１５を介して接続した点火コイル１６の１次
コイル１６ａを、エンジンの回転に同期して回転
するカム１８の回転でポイント１９をオンオフす
ることにより、オンオフし、そのオフ時点火コイ
ル１６の２次コイル１６ｂに発生する20kV程度
の高電圧を第１配電部２１を介して火花点火プラ
グ４に印加する。なお、１７は逆方向の電流を防
ぐため、２次コイル１６ｂと第１配電部２１との
間に接続したダイオードである。
一方、プラズマ点火プラグ６に対しては、高電
圧発生回路２２と低電圧発生回路２３とを設ける
とともに、エンジンの加速運転時を検出してオフ
信号を出力する加速センサを備え、低電圧発生回
路２３を不能化する制御回路２４を設けている。
圧発生回路２２と低電圧発生回路２３とを設ける
とともに、エンジンの加速運転時を検出してオフ
信号を出力する加速センサを備え、低電圧発生回
路２３を不能化する制御回路２４を設けている。
上記高電圧発生回路２３は、火花点火プラグ４
に対して設ける点火回路１３と同様の構成を有
し、バツテリ２６の正極側にキースイツチ２７を
介して接続された点火コイル２８の１次コイル２
８ａを、エンジンの回転に同期して回転するカム
２９でポイント３０を開閉することにより、オン
オフし、そのオフ時点火コイル２８の２次コイル
２８ｂに高電圧を発生させ、第２配電部３１を介
して、中心電極８と側方電極９との間に印加し、
両電極８，９間にスパーク放電を行なわせ、放電
空間１１の絶縁破壊を行なう。この場合、高電圧
発生回路２２、放電空間１１の絶縁破壊を行なう
に足る高電圧、例えば50kV、を発生するように
点火コイル２８を設定する。なお、３２は高電圧
発生回路２２の２次コイル２８ｂと第２配電部３
１との間に接続した逆流防止用のダイオードであ
る。
に対して設ける点火回路１３と同様の構成を有
し、バツテリ２６の正極側にキースイツチ２７を
介して接続された点火コイル２８の１次コイル２
８ａを、エンジンの回転に同期して回転するカム
２９でポイント３０を開閉することにより、オン
オフし、そのオフ時点火コイル２８の２次コイル
２８ｂに高電圧を発生させ、第２配電部３１を介
して、中心電極８と側方電極９との間に印加し、
両電極８，９間にスパーク放電を行なわせ、放電
空間１１の絶縁破壊を行なう。この場合、高電圧
発生回路２２、放電空間１１の絶縁破壊を行なう
に足る高電圧、例えば50kV、を発生するように
点火コイル２８を設定する。なお、３２は高電圧
発生回路２２の２次コイル２８ｂと第２配電部３
１との間に接続した逆流防止用のダイオードであ
る。
また、低電圧発生回路２３は、正極がアースさ
れた電源３３の負極に、前記制御回路２４によつ
てオンオフが制御されるスイツチ３４および抵抗
３５を介してアースとの間に接続されたコンデン
サ３６と、中心電極８に対して逆流防止用のダイ
オード３７の順方向にコンデンサ３６との間で直
列された抵抗３８およびコイル３９とからなり、
スイツチ３４がオンされているときには、高電圧
発生回路２２によるスパーク放電の後に、電源３
３によつて充電されたコンデンサ３６の放電で中
心電極８と側方電極９間に、例えば3KV程度の
比較的低い電圧を発生させ、上記スパーク放電に
よつて絶縁破壊した放電空間１１にプラズマ放電
を行なつてプラズマ状ガスを発生させ、発生した
プラズマ状ガスを噴孔１２から燃焼室２内に噴出
していわゆるプラズマ点火を行なう。
れた電源３３の負極に、前記制御回路２４によつ
てオンオフが制御されるスイツチ３４および抵抗
３５を介してアースとの間に接続されたコンデン
サ３６と、中心電極８に対して逆流防止用のダイ
オード３７の順方向にコンデンサ３６との間で直
列された抵抗３８およびコイル３９とからなり、
スイツチ３４がオンされているときには、高電圧
発生回路２２によるスパーク放電の後に、電源３
３によつて充電されたコンデンサ３６の放電で中
心電極８と側方電極９間に、例えば3KV程度の
比較的低い電圧を発生させ、上記スパーク放電に
よつて絶縁破壊した放電空間１１にプラズマ放電
を行なつてプラズマ状ガスを発生させ、発生した
プラズマ状ガスを噴孔１２から燃焼室２内に噴出
していわゆるプラズマ点火を行なう。
なお、プラズマ放電の放電時間、換言すれば、
コンデンサ３６の放電時間は、コンデンサ３６、
抵抗３８およびコイル３９によつて設定する。
コンデンサ３６の放電時間は、コンデンサ３６、
抵抗３８およびコイル３９によつて設定する。
上記制御回路２４は、基本的には、従来公知の
加速センサ、例えば、吸気負圧の変化や、スロツ
トル開度の変化から加速を検出するセンサによつ
て加速が検出されたときに、低電圧発生回路２３
を不能化するスイツチ３４をオフするものであれ
ばよいが、エンジンの着火性、燃焼性が向上する
エンジンの高負荷運転時をも検出し、かかる運転
時においてもスイツチ３４をオフしてプラズマ点
火を不能化するようにすることが好ましい。この
ようにすれば、高負荷運転時の点火エネルギを大
幅に減少させることができるので、とくに高回転
高負荷運転時におけるプラズマ点火プラグの過度
の温度上昇による熱劣化を有効に防止することが
できる。
加速センサ、例えば、吸気負圧の変化や、スロツ
トル開度の変化から加速を検出するセンサによつ
て加速が検出されたときに、低電圧発生回路２３
を不能化するスイツチ３４をオフするものであれ
ばよいが、エンジンの着火性、燃焼性が向上する
エンジンの高負荷運転時をも検出し、かかる運転
時においてもスイツチ３４をオフしてプラズマ点
火を不能化するようにすることが好ましい。この
ようにすれば、高負荷運転時の点火エネルギを大
幅に減少させることができるので、とくに高回転
高負荷運転時におけるプラズマ点火プラグの過度
の温度上昇による熱劣化を有効に防止することが
できる。
以上の構成において、次にその作用を説明す
る。
る。
いま、制御回路２４がスイツチ３４をオンして
いる低負荷運転状態では、低電圧発生回路２３が
働くため、通常の点火回路１３による火花点火プ
ラグ４の火花点火に並行して、プラズマ点火プラ
グ６は本来のプラズマ点火を行なう。
いる低負荷運転状態では、低電圧発生回路２３が
働くため、通常の点火回路１３による火花点火プ
ラグ４の火花点火に並行して、プラズマ点火プラ
グ６は本来のプラズマ点火を行なう。
このため、エンジンの着火性、燃焼性は、きわ
めて良好な状態に保たれ、点火源が複数になるこ
とに合せてプラズマ点火の高い点火エネルギによ
つて、とくに低回転低負荷時にあつては、着火
性、燃焼性が改善される。
めて良好な状態に保たれ、点火源が複数になるこ
とに合せてプラズマ点火の高い点火エネルギによ
つて、とくに低回転低負荷時にあつては、着火
性、燃焼性が改善される。
一方、エンジンの加速運転に際しては、加速セ
ンサがこれを検出し、制御回路２４によつて低電
圧発生回路２３のスイツチ３４がオフされ、コン
デンサ３６への電流が遮断されるため低電圧発生
回路２３は不能化され、高電圧発生回路２２によ
つて印加される高電圧により、プラズマ点火プラ
グ６は通常のスパーク放電による火花点火のみを
行ない、実質的なプラズマ点火機能は停止され
る。したがつて、この運転時においては、火花点
火プラグ４とプラズマ点火プラグ６とが夫々エネ
ルギを減少させることによつて、燃焼温度の過度
の上昇を防ぎ、NOxの発生を可及的に抑制する。
ンサがこれを検出し、制御回路２４によつて低電
圧発生回路２３のスイツチ３４がオフされ、コン
デンサ３６への電流が遮断されるため低電圧発生
回路２３は不能化され、高電圧発生回路２２によ
つて印加される高電圧により、プラズマ点火プラ
グ６は通常のスパーク放電による火花点火のみを
行ない、実質的なプラズマ点火機能は停止され
る。したがつて、この運転時においては、火花点
火プラグ４とプラズマ点火プラグ６とが夫々エネ
ルギを減少させることによつて、燃焼温度の過度
の上昇を防ぎ、NOxの発生を可及的に抑制する。
なお、前述したように、エンジンの高負荷運転
時にも、制御回路２４によつてスイツチ３４をオ
フするようにすれば、プラズマ点火プラグ６の発
劣化を有効に防ぐことができる。
時にも、制御回路２４によつてスイツチ３４をオ
フするようにすれば、プラズマ点火プラグ６の発
劣化を有効に防ぐことができる。
また、上記の実施例では、スイツチ３４をオフ
することによつて低電圧発生回路２３を不能化し
て実質的なプラズマ点火を解除したものを示した
が、例えばコンデンサ３６を可変コンデンサとし
て充電量を低下させて、低電圧発生回路２３の電
圧を減少させてプラズマ点火エネルギを減少させ
るようにしてもよい。さらに、火花点火専用の点
火プラグ４とプラズマ点火プラグ６の２つで点火
装置を構成したが、プラズマ点火プラグ６自体
は、火花点火とプラズマ点火の両方の機能を有す
るので、プラズマ点火プラグ６のみで本発明にか
かる点火装置を構成することができることはいう
までもない。
することによつて低電圧発生回路２３を不能化し
て実質的なプラズマ点火を解除したものを示した
が、例えばコンデンサ３６を可変コンデンサとし
て充電量を低下させて、低電圧発生回路２３の電
圧を減少させてプラズマ点火エネルギを減少させ
るようにしてもよい。さらに、火花点火専用の点
火プラグ４とプラズマ点火プラグ６の２つで点火
装置を構成したが、プラズマ点火プラグ６自体
は、火花点火とプラズマ点火の両方の機能を有す
るので、プラズマ点火プラグ６のみで本発明にか
かる点火装置を構成することができることはいう
までもない。
以上の説明から明らかなように、本発明は、通
常の火花点火機能と、プラズマガスの噴出による
プラズマ点火機能とを備えたエンジンの点火装置
において、エンジンの加速運転を検出する手段
と、この検出手段の出力信号を受けてプラズマ点
火を解除もしくは、プラズマ点火エネルギを減少
させる手段とを設けたエンジンの点火装置を提供
するものである。
常の火花点火機能と、プラズマガスの噴出による
プラズマ点火機能とを備えたエンジンの点火装置
において、エンジンの加速運転を検出する手段
と、この検出手段の出力信号を受けてプラズマ点
火を解除もしくは、プラズマ点火エネルギを減少
させる手段とを設けたエンジンの点火装置を提供
するものである。
本発明によれば、エンジンの加速運転時には、
プラズマ点火を行なわないので、燃焼温度の過度
の温度上昇を防ぎ、NOxの発生を可及的に抑制
することができる効果が得られる。
プラズマ点火を行なわないので、燃焼温度の過度
の温度上昇を防ぎ、NOxの発生を可及的に抑制
することができる効果が得られる。
また、本発明によれば、加速運転時には、低、
中負荷状態にあつても、プラズマ点火を解除する
か、点火エネルギを低下させるようにしているの
で、負荷のいかんを問わず加速運転に伴うNOx
の一時的な増大を有効に抑制することができる。
中負荷状態にあつても、プラズマ点火を解除する
か、点火エネルギを低下させるようにしているの
で、負荷のいかんを問わず加速運転に伴うNOx
の一時的な増大を有効に抑制することができる。
図は本発明の一実施例に係るエンジンの点火装
置の全体概略説明図である。 １……エンジン、２……燃焼室、４……火花点
火プラグ、６……プラズマ点火プラグ、１３……
火花点火プラグの点火回路、２２……高電圧発生
回路、２３……低電圧発生回路、２４……制御回
路（加速検出手段）、３４……スイツチ。
置の全体概略説明図である。 １……エンジン、２……燃焼室、４……火花点
火プラグ、６……プラズマ点火プラグ、１３……
火花点火プラグの点火回路、２２……高電圧発生
回路、２３……低電圧発生回路、２４……制御回
路（加速検出手段）、３４……スイツチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 同一気筒において火花点火及びプラズマガス
の噴出によるプラズマ点火を行うようにしたエン
ジンの点火装置において、 エンジンの加速運転を検出して信号を出力する
検出手段と、 該検出手段の出力を受けて加速運転中プラズマ
点火を解除もしくはプラズマ点火エネルギーを減
少させる手段を設けたことを特徴とするエンジン
の点火装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18487780A JPS57108464A (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Ignition device of an engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18487780A JPS57108464A (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Ignition device of an engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57108464A JPS57108464A (en) | 1982-07-06 |
| JPH0118264B2 true JPH0118264B2 (ja) | 1989-04-05 |
Family
ID=16160870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18487780A Granted JPS57108464A (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Ignition device of an engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57108464A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012200633A1 (de) * | 2012-01-17 | 2013-07-18 | Man Diesel & Turbo Se | Kapazitives Zündsystem |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5596587A (en) * | 1979-01-17 | 1980-07-22 | Nissan Motor | Ignition device for internal combustion engine |
| JPS56146069A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-13 | Nissan Motor Co Ltd | Ignition apparatus for internal combustion engine |
-
1980
- 1980-12-24 JP JP18487780A patent/JPS57108464A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57108464A (en) | 1982-07-06 |
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